电解堆测试高温管式炉

电解堆测试高温管式炉

电解堆测试高温炉针对氧离子导体与质子导体固体氧化物短电堆，实现氢、甲烷重整气、氨裂解气等多种燃料气氛下燃料电池模式以及蒸汽电解和蒸汽+CO2共电解模式的性能、可靠性与耐久性测试，获得不同类型燃料电池和电解模式的伏安特性，同时可以与电化学工作站连接获得电化学阻抗谱等关键电化学特性数据。

电解堆测试用高温炉核心任务是把单电池或整堆稳定在 500–1000 °C，并同时完成电化学测试、气氛控制与数据采集。

电解堆测试高温炉是固体氧化物电解池（SOEC）或燃料电池（SOFC）研究的核心装备，其任务是在500–1000 °C 可控气氛下，对单电池或短堆同时进行“加热-通气-测电”三联测试，从而评估电解效率、衰减机制与长期可靠性。

温区能力

工作温度：SOEC/SOFC 类电解堆通常 700–850 °C，实验室加速老化会到 900 °C，高温炉设计温度为1000度，可长期 900 °C 稳定运行。

升温速率：0.1–10 °C min/1 ，可编程，支持多段恒温、循环。

气氛与密封

预留进出口；通过质量流量控制器（MFC）精确配送 H₂/H₂O、Air、N₂ 等多元气氛，氧分压可实时由定氧探头监测并闭环调节 。

气氛与气路

气密性：O2 泄漏 <50 ppm。

多路进气：H2、H2O、Air、N2、CH4等，每台炉 3–6 路质量流量控制器（MFC）0–10 L /min，精度 ±1 %。

增湿/鼓泡：标配 100 °C 蒸汽发生器或鼓泡器，湿度可控 0–90 % RH。

电化学接口

预置多孔或单孔陶瓷引线管，穿入 φ1 mm 铂丝作为工作/参比/对电极导线，炉外直连电化学工作站，支持 I-V、EIS、长期恒流等测试，电流 0–20 A，频率 10 kHz–1 MHz 。

引线：4–8 根 Pt 或 Pt-Rh 棒，φ1–2 mm，贯穿炉盖，耐 1000 °C；信号线与炉壳同轴屏蔽，降低寄生阻抗。

工作站：与电化学工作站（Ivium、Gamry、VersaSTAT 等）直连，支持 EIS 10 kHz–1 MHz，电流 0–20 A 可选。

机械与采样

炉膛：φ150 mm×200 mm 高纯石英管，一端铰链快开，方便装卸电堆。

样品支架：氧化铝或 MACOR 陶瓷，可水平/垂直固定单电池（5×5 cm2）或短堆（≤10 片）。

尾气冷凝：炉出口加冷阱，防止水蒸气进入质谱或红外分析仪。

控制与安全

温控器：智能温控仪表，PID 自整定，带热电偶断偶保护；超温 1050 °C 强制断电。